شبیه سازی مطالعات ارتباطی کل ژنومی برای صفات مختلف در جوامع با ld بالا و پایین

دردهه اخیر حجم داده های ژنتیکی، رشد بسیار فزاینده ایی داشته است. مطالعات ارتباطی کل ژنومی (gwas) شامل استفاده از چند شکلی های تک نوکلئوتیدی ( snps ) که در سرتاسر ژنوم پراکنده هستند، می باشد تا همبستگی بین تنوع ژنتیکی با تنوع فنوتیپی صفات دارای مکانیسم وراثتی پیچیده بررسی شود. gwas کاربردهای متعددی از جمله شناسایی snp های مرتبط با صفات ، بیماریها، بررسی تنوع ژنتیکی صفات، همچنین بررسی اثرات متقابل ژنها دارد. تلفیق نتایج gwas در انتخاب ژنومی، یکی از کاربردهای دیگر می باشد. هدف از این تحقیق بررسی عوامل موثر روی مطالعات ارتباطی ژنومی در جوامع با ld بالا (گاو) و پایین (انسان) بود. با توجه به ابعاد مختلف سناریوهای این تحقیق ، snp های 200 امین و 600 امین روی کروموزم شماره یک در گاو و snp های 2000 امین و 6000 امین روی کروموزم شماره یک در انسان به عنوان snp های کاندید شبیه سازی شدند. اندازه نمونه، تعداد مارکرهای ژنتیکی، ld ناحیه ژنومی کاندیدا و اندازه اثر snp کاندید در حوزه مطالعات جوامع با ld بالا (گاو) و ld پایین (انسان) ارزیابی شد. ld در جوامع انسانی به مراتب کمتر از گاو می باشد. در این تحقیق مشخص شد، در مطالعات ارتباطی ناحیه ژنومی کاندیدا با ld نسبی بالا، مارکرهای با اندازه اثر 8/1 و 9/1 (نسبت بخت هتروزیگوت و هموزیگوت ، یه ترتیب) حتی با اندازه نمونه زیاد، قابل شناسایی نیست. همچنین مشخص شد در مطالعات نواحی ژنومی کوتاه کاندیدا در حوزه دامی ، احتمال رخداد لایه بندی جمعیتی زیاد است. ld ناحیه کاندیدای ژنومی، روی شناسایی مارکر مرتبط با صفت اثر گذار است، به طوریکه مشخص شد در نواحی ژنومی کاندیدا با ld متوسط، شناسایی snp کاندید با شدت بیشتری امکان پذیر است. در این تحقیق با مطالعه ارتباطی کل ژنومی 50138 snp گاو ، مشخص شد که اگر مارکر مدنظر در ناحیه با ld بالا مستقر باشد، در صورتیکه اندازه اثر آن، 8/1 و 9/1 (نسبت بخت هتروزیگوت و هموزیگوت ، به ترتیب) باشد، شناسایی آن با 2000 نمونه (1000 case و 1000 control ) امکان پذیر نیست. در این تحقیق مشخص شد، با افزایش اندازه موثر snp کاندید، در نواحی با ld نسبی بالا، احتمال تشکیل خوشه ایی از snp ها به عنوان مارکرهای مرتبط با صفت، زیاد می شود. با توجه به ld بالا در مطالعات جوامع دامی، شناسایی مارکر های مرتبط با صفات را نسبت به انسان دشوار تر ساخته است. اگر تعداد snp های مورد ارزیابی در مطالعات ارتباطی نواحی ژنومی برابر باشد، - log p value مارکر (snp) کاندید در جامعه انسانی بیشتر از جامعه دامی است چرا که ld بین مارکرها در جامعه دامی بیشتر است. ولی در مطالعات ارتباطی کل ژنومی، به دلیل تراکم snp های مورد مطالعه در جامعه با ld پایین ، مقادیر – log p value ی snp کاندید کمتر می باشد. در روش کنترل ژنومیک، آماره ? که نشان دهنده میزان اثر لایه بندی جمعیتی است، به نسبت case / control در بین زیرگروه های مختلف جوامع همخون، بستگی دارد بطوری که در این تحقیق مشخص شد، هر چه این نسبت بیشتر از عدد یک منحرف شود، اریبی نتایج مطالعات ارتباطی بیشتر می گردد. در این تحقیق مشخص شد با استفاده از پایگاه داده های ژنومی انسان مثل hap map و نرم افزارهای شبیه ساز همانند qmsim و gwasimulator، امکان شبیه سازی مطالعات ارتباطی ژنومی در جوامع با ld بالا و پایین به راحتی فراهم می گردد.